Устройство для измерения диаметра рулона Советский патент 1983 года по МПК G01B7/12 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения диаметра наматываемых или размаTUBaeNfeix рулонных материалов ( например магнитных лент, бумаги, кинофотоматериалов ).

Известно устройство для измерения диаметра рулона, содержащее датчик линейной скорости, датчик угловой скорости вращения рулона, интегратор, ключевые элементы, делитель . частоты СО.

Недостаток устройства - невысокая точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения диаметра рулона, содержащее датчик угловой скорости рулона, датчик угловой скорости валка, счетчик и подключенный к его выходам цифроаналогояый преобразователь, первую схемусовпадения, один вход которой соединен с выходом датчика угловой скорости валка, а выход - со счетным входом счетчика (2 .

Недостатки устройства - невысокие точность измерения и быстродействие,,

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерения.

Поставленная цель достигается тем., что устройство для измерения диаметра рулона, содержащее датчик угловой скорости рулона, датчик угловой скорости валка, счетчик и подключенный к его выходам цифроаналоговый преобразователь, первую схему совпадения один вход которой соединен с выходом датчика угловой скорости валка, а выход - со счетным входом счетчика, снабжено двумя частотными компараторами, второй схемой совпадения, элементом ИЛИ, триггером и делителем с переменным коэффициентом деления, выход датчика угловой скорости рулона соединен с входом первого частотного компаратора и первым входом второй схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом второго частотного компаратора, а выход - со счетным входом делителя с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с тактовым входом счетчика и первым входом триггера, второй вход которого соединен х. выходом элемента ИЛИ, а выход - со счетным входом счетчика и делителя с переменным коэфициентом деления, выход датчика угловой скорости валка соединен с входом второго частотного компаратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого частотного компаратора и вторым входом первой схемы совпадения.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения диаметра рулона содержит валок 1, рулон 2, датчик 3 угловой скорости валка, датчик А угловой скорости рулона, первый компаратор 5 второй компаратор 6, первуй и вторую схемы 7 и 8 совпадения, элемент 5 ИЛИ, триггер 10, делитель П с переменным коэффициентом деления, счетчик 12 и цифроаналоговый преобразователь 13. Выход датчика 4 соединен с входом частотного компаратора S, выход датчика 3 соединен с входом частотного компаратора 6, выходы компараторов 5 и 6 соединены с двумя входами элемента 9 ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера 10, второй вход которого соединен с

выходом делителя 11, а выход с установочным входом делителя 11 и входом счетчика 12.

Устройство работает следующим образом.

При намотке или размотке рулона 2 датчики 3 и вырабатывают частотные сигналы F и f2 пропорциональные угловым скоростям валка и рулона. При наличии этих сигналов включаются компараторы 5 и 6, которые своими выходными сигналами дают разрешение на прохождение через схемы 7 и 8 совпадения частотных сигналов и одновременно включают логический элемент 9 ИЛИ, который своим выходным сигналом включает триггер 10. Выходной сигнал триггера 10 переключает делитель 11 с переменным коэффициентом и счетчик 12 на нижний предел (например с предела 10000 на предел 1000).

С этого момента устройство готово к первому (грубому) измерению. Импульсы с частотой Fo через открытую схему 7 заполняют электронный счетчик 12 до тех пор, пока частота F через открытую схему 8 совпадения не заполнит делитель 11 с переменным коэффициентом. Выходной импульс делителя 11 переписывает результат электронного счетчика 12 в память цифроаналогового преобразователя 13 и по окончании переписи сбрасывает результат счетчика .2 в ноль. Одновременно с переписью в память выключается триггер 10 и переводит делитель 11 с переменным коэффициентом и электронный счетчик 12 на точный предел измерения. Цифровой код, записанный в память цифроаналогового преобразователя 13, преобразуется в ток или напряжение, проп циональные измеряемому диаметру. Одновременно цифровой код счетчика 12 может быть преобразован на цифровом табло в значение измеряемого диаметра. Табло входит в состав эле тронного счетчика 12, На точном пределе измерения триг гер 10 находится в исходном состоянии, делитель П с переменным коэффициентом имеет максимальный коэффи циент деления, а в электронном счет чике включено максимальное число оа рядов. Для удобства обработки рекомендуется коэффициент деления выбирать кратным 10, а число разрядов электронного счетчика 12 выбирают из ра чета требуемого быстродействия при первом (грубом) измерении и требуемой точности при последующих (точны измерениях. При нарушении режима намотки (обрыв или снижение натяжения ниже допустимого) измерительный валок 1 теряет связь с материалом, и датчик 3 прекращает вырабатывать частотный сигнал, вследствие чего выключается частотный компаратор 5. Выходной сигнал частотного компаратора 5 закры,вает схему 8 совпадения, открывает элемент 9 ИЛИ,.триггер 10 устанавливается в исходное состояние и своим выходным сигналом устанавливает делитель 11 и счетчик 12 в нулевое состояние и одновременно переключает их в режим грубого измерения, при этом на выходе цифроаналогового преобразователя 13 сохраняется значение предыдущего измерения до тех пор, пока не сформируется новое значение в счетчике 12 и сигнал переписи перенесет его в цифроаналоговый преобразователь 13. Применение предлагаемого изобретения, в частности в намоточно-размоточных узлах поливных, отливочных, резательных и прочих машинах, где предъявляются жесткие требования к намотке и размотке материалов, позволяет повысить качественные показатели намоточно-размОточных устройств, оперативно вести контроль за диаметром рулонных материалов.

УСТРОЙСТВО -ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА РУЛОНА, содержащее датчик . угловой скорости рулона, датчик угловой скорости валка, счетчик и. подключенный к его выходам цифроаналоговый преобразователь, первую схему совпадения, один вход которой соединен с выходом датчика угловой скорости валка, а выход - со счетным входом счетчика, о т л и ч аю щ .е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия iQm I im ,j if-; 1 ; --:.« измерения, оно снабжено двумя частотными компараторами, второй схемой совпадения, элементом ИЛИ, триггером и делителем с переменным коэффициентом деления, выход датчика углоЬой скорости рулона соединен с входом первого частотного компаратора и первым входом второй схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом второго частотного компаратора, а выход - со счетным входом делителя с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен, с тактовым входом счетчика и первым входом триггера, второй i вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - со счетным W входом счетчика и делителя с переменным коэффициентом деления, выход датчика угловой скорости валка соединен с входом второго частотного компаратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого, частотного компаСдЭ ратора и вторым входом первой схемы СП 4 Совпадения,

2

/J